5.5: Q-NMR para la evolución del curso temporal del ácido málico y láctico

Figura 1. Estructuras de ácido málico y ácido láctico. La conversión del ácido málico en ácido láctico puede realizarse durante la fermentación maloláctica o alcohólica.

Los vinos constan de diversos componentes presentes en diferentes concentraciones. Los componentes principales son etanol, agua, glicerol, azúcares y ácidos orgánicos como el ácido málico y láctico mostrados en la figura anterior. Los bajos niveles de ácido málico (0.4-0.5 g/L) son un requisito previo para la producción comercial de algunos vinos tintos. Además, la regulación de este ácido es esencial en la elaboración de otros tipos de vinos como el blanco y el rosado. Los niveles de ácido málico se pueden controlar permitiendo el crecimiento espontáneo de bacterias del ácido láctico que llevan a cabo la fermentación maloláctica como se muestra en la Figura 1 anterior. La Q-NMR es útil para evaluar la calidad del vino con respecto a la edad, origen y efectos de la adulteración. El control del proceso de fermentación es esencial para determinar la calidad deseada del vino. Este ejemplo ilustra el uso de Q-NMpara monitorear el proceso de fermentación midiendo los niveles de ácido málico y láctico en el rango de concentración de 1-3.2 mM. La efectividad del análisis de Q-NMR se compara con los resultados de las mediciones enzimáticas.

En este experimento, se recolectaron muestras de vino de diversos tanques que contenían uvas de diferentes varietales. Las muestras se recolectaron directamente y se conservaron a -25 °C; antes de registrar los espectros de RMN, el pH de la muestra se ajustó a 3.0. El ácido succínico se utilizó como estándar externo. Los efectos de la matriz se evaluaron enriqueciendo el vino con ácido málico y láctico. Los espectros de RMN se obtuvieron mediante la coadición de 128 transitorios utilizando un pulso de 90°, un ancho espectral de 10 ppm y un retraso de relajación de 60 s. La resonancia de agua se suprimió por irradiación con un pulso de presaturación selectiva.

Para evaluar la efectividad de Q-NMR para este análisis, se compararon los resultados con los obtenidos de un ensayo enzimático que consume malato y produce NADH (prueba de Boehringer). En esta prueba se utiliza la absorción UV de NADH a 340 nm para la cuantificación. Los resultados del ensayo enzimático estuvieron en buena concordancia con las mediciones correspondientes por Q-NMR. Las principales ventajas de Q-NMR en este ejemplo incluyen la preparación mínima de la muestra y el análisis rápido.

Referencia

Avenoza, A.; Busto, J. H.; Canal, N.; Peregrina, J. M. J. Agric. Alimentos Chem. 2006, 54, 4715-4720